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一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台制造技术

技术编号:24705652 阅读:36 留言:0更新日期:2020-06-30 23:40
本发明专利技术公开了一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台,属于磁控胶囊机器人流体动力学性能试验领域。该测量平台由5轴数控永磁体机构和测试台架机构组成。在测试台架机构中,胶囊机器人放置于高透光的有机玻璃导管内部,有机玻璃导管放置在玻璃水槽内。5轴数控永磁体机构驱动磁控胶囊机器人内部磁铁,控制磁控胶囊机器人可实现5轴运动,PIV系统激光器照射有机玻璃导管内部磁控胶囊机器人所在的流体区域,PIV系统摄像机完成其流场的测量。本发明专利技术可操作性强,磁控胶囊机器人的运动控制精确。平台更换PIV测量截面方法简单,适用于磁控胶囊机器人流场的测量,在科研领域具备较高的参考价值。

【技术实现步骤摘要】
一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台
本专利技术涉及一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台,属于磁控胶囊机器人流体动力学性能试验领域。
技术介绍
磁控胶囊机器人可应用于医疗领域内的许多充满液体的管道,例如人体尿道、肠道、血管等。目前大部分人体内腔管道的检查和取样操作是采用内窥镜导管插入的传统方式,容易对人体软组织造成损伤。被动式胶囊内窥镜,虽然可以减轻检查和治疗的痛苦,但其是依靠人体管道自身的蠕动来实现运动,因此不能控制胶囊内窥镜的运动速度和运动方式。磁控胶囊机器人,可以通过控制外部永磁体的运动来实现对其运动速度和运动方式的控制。CN110604536A号专利中公开了一种胶囊机器人磁驱动和测量系统,该系统采用了三轴运动平台,驱动磁性胶囊在管道内运动,并测量永磁体旋转时的空间磁感应强度。CN110236474A号专利中公开了一种主动式磁控胶囊机器人检测系统及检测方法,该系统控制台根据驱动磁体模块以及胶囊机器人的位置和姿态信息,通过控制指令控制驱动磁体引导模块,来带动驱动磁体模块进行运动。但是目前针对磁控胶囊机器人的流体实验研究还比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台,其特征在于:流场PIV测量平台包括5轴数控永磁体机构(1)和测试台架机构(18)。/n

【技术特征摘要】
1.一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台,其特征在于:流场PIV测量平台包括5轴数控永磁体机构(1)和测试台架机构(18)。


2.根据权利要求1所述的一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台,其特征在于:5轴数控永磁体机构(1)包括:1块平板(2),4根机架柱(3),2根平行的X轴向固定架(4),2个带丝杆的X轴直线运动步进电机(5),2根X轴向固定导轨(6),2个X轴向导轨滑块(7),1个带丝杆的Y轴直线运动步进电机(8),1根Y轴向固定导轨(9),1根Y轴向导轨滑块(10),1个带丝杆的Z轴直线运动步进电机(11),1根Z轴向固定导轨(12),1根Z轴向导轨滑块(13),1个Z轴旋转运动步进电机(14),1个直角形角钢板片(15),1个采用径向磁极形式的永磁体(16),1个Y轴旋转运动步进电机(17)。


3.根据权利要求1所述的一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台,其特征在于:所述的4根机架柱(3)的底端通过螺钉固定在平板(2)上,2根平行的X轴向固定架(4)采用螺栓分别固定在两侧架柱(3)的顶端,2根X轴向固定导轨(5)分别采用螺栓与两侧的X轴向固定架(4)连接固定,X轴直线运动步进电机(5)采用螺钉安装在X轴向固定导轨(6)的端面,通过丝杆与X轴向导轨滑块(7)配合连接。


4.根据权利要求1所述的一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台,其特征在于:所述的Y轴向固定导轨(9)两端通过螺钉与两个的X轴向导轨滑块(7)固定连接,Y轴直线运动步进电机(8)通过螺钉安装在Y轴向固定导轨(9)的一个端面,通过丝杆与Y轴向导轨滑块(10)配合连接。


5.根据权利要求1所述的一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台,其特征在于:所述的Z轴向固定导轨(12)采用螺钉与Y轴向导轨滑块(10)固定连接,Z轴直线运动步进电机(11)通过螺钉安装在Z轴向固定导轨(12)的顶端面,通过丝杆与Z轴向导轨滑块(13)配合连接。


6.根据权利要求1所述的一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台,其特征在于:所述的Z轴旋转运动步进电机(14)采用螺钉固定在Z轴向导轨滑块(13)上,Z轴旋转运动步进电机(14)输出轴采用螺母与1个直角形角钢板片(15)固定,带动直角形角钢板片(15)绕Z轴转动,直角形角钢板片(15)另一侧采用螺钉固定连接1个Y轴旋转运动步进电机(17),Y轴旋转运动步进电机(17)输出轴上采用螺母固定安装1个永磁体(16)。


7.根据权利要求1所述的一种导管内部磁控胶囊机器人流场PIV测量平台,其特征在于:所述的测试台架机构(18)包括2个支架(19),1个玻璃槽(20),2个长方体垫片(21),1根透光的玻璃管(22),1个内部安装了径向磁极永磁体的磁控胶囊机器人(23)。

【专利技术属性】
技术研发人员:唐蒲华刘煜梁亮刘驰郭志明
申请(专利权)人:长沙学院
类型:发明
国别省市:湖南;43

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